2023-12-28

AI引爆高速網路需求

隨著科技時代的進步，人工智慧（AI）對於高速網路設備上的需求正迅速發展，人們需要處理的資訊也日漸增加。伴隨著5G的來臨，人們發展網路系統幫助其有效的處理資訊，或是具有一定規律性的行為動作，進而發展出一套智慧系統AI。它不但可以透過學習大量資訊，從中尋找正確且快速的回應使用者，並且具有成長和創造的邏輯概念。

時下最熱門的ChapGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)就是一套最貼近人性的應用工具。它具有相當程度的思考邏輯，可以與人做出相對應的溝通，讓人們可以快速地完成搜尋或是找到問題的解決方法。這要歸功於背後有一個強大的網路資訊及計算機硬體設備，不僅需要更大的計算能力和更快的數據傳輸速度，更需要快速的數據以減少延遲及提高效能，AI系統需要即時訪問這些數據以迅速提供智能決策。

首先，在龐大的在網路世界尋找資料，要如何快速處理並正確的傳到使用者眼前呢？這就需要用到高速乙太網路交換器。它藉由各個網路卡位置組成一個網路硬體設備，主要功能是將資料準確地送到目的地。周邊設備可以是一台印表機或是攝影機，也可以是相關的伺服器。

隨著資料愈來愈大，想要獲得更快速的資料傳輸通道，提高更快的網路交換器晶片便是關鍵，因此各家交換器晶片廠商也隨之開發出更大頻寬的運算晶片，目前已發展至每秒可以傳輸51.2Tbps頻寬帶晶片(提供800G/64port 或400G/128port光模組應用)甚至102.4Tbps的產品。

為了應付大量的資料傳輸，對於高功率/高傳輸頻寬模組也逐漸增加硬體需求，熱插拔光纖模組的發展圖如圖一。

圖一

在光模組有限的空間內，要佈置更大功率的電源元件，電源控制器都朝著縮小電源控制晶片體積並提高輸出能量的目標前進。在此，瑞薩電子有成熟的PMIC(Power Management IC,電源管理IC) 如圖二與圖三，優點是體積小、多組電源輸、大電流的能力並具有I2C/SPI(積體匯流排電路)的通訊界面，可動態調整產品的電源需求，符合光模組設計廠商電源設計的應用。

圖二

圖三

在交換器晶片供應商大廠Broadcom(博通)/Marvell(邁威爾科技)/ NVIDA(輝達)都相繼發展出51.2Tbps的晶片組，更大的資料傳輸能力的晶片也需要需求更大電源的供應。作為全球領先的瑞薩電子，也提供相對應的多相電源控制晶片。目前最大供電能力up to 1000A的應用，足夠提供相對應的核心電源給交換器晶片。

下方提供一個實際電源配置案例，如圖四與圖五，電源控制器有提供一組AVSBus(Adaptive voltage scaling)自適應電壓調節匯流可以讓交換器晶片對電源控制器快速下達電壓調節指令，來符合交換器晶片的運作。